力臂
力的作用线到转动轴的垂直距离
力的作用线到转动轴的垂直距离。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂
杠杆力臂
从支点到力的作用线的距离叫“力臂”。
动力臂
动力作用线到转动轴的垂直距离为L1。
从支点到动力的作用线的距离L1叫作“动力臂”。把从动力点到支点的棒长距离作为动力臂的认识是错误的,这是对动力臂的概念认识不清所致。
阻力臂
阻力臂支点到阻力作用线的垂直距离为L2。
同理,从支点到阻力的作用线的垂直距离L2叫作“阻力臂”。把从阻力点到支点的棒长距离作为阻力臂的认识是错误的,这同样是对阻力臂的概念认识不清所致。
杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件即为动力×动力臂=阻力×阻力臂公式(F1×L1=F2×L2)
关于力臂的注意点
1、力臂是支点到力的作用线的距离,力臂的数学模型就是点到直线的距离。其中“点”为杠杆的支点;“线”是力的作用线,即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。需要引起注意的是:千万不能把力臂理解为“支点到力的作用点的长度”。
2、作用在同一个点上的几个力,若它们的方向不同,那么力臂一般不同。
3、若力的作用线通过支点,那么这个力的力臂就一定为零。
力臂的作法
欲作力臂找支点,
再作二力延长线,
经过支点作垂线,
动阻力臂再分辨。
可简记为:一找点,二划线,三作垂线段,四标符号。
具体方法:
1、首先在杠杆的示意图上,确定支点。
2、画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。
3、在从支点向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂。用三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画垂线,作出动力臂和阻力臂。
4、把支点到垂足的距离用大括号括出或带有箭头的线段勾出。
应用
自行车
自行车从结构上来说是简单机械的组合,驱动时应用力学平衡原理,所以能行走。自然科学知识的应用:
1、车把手在转动时是一个省力杠杆,当动力臂大于阻力臂时可以省力。
2、刹车闸在使用时是一个杠杆,当动力臂大于阻力臂时可以省力。
3、脚踏板与大飞轮,小飞轮与后轮组成轮轴装置,当动力作用在轮上可以省力,作用在轴就费力。
胶把钢丝钳
钢丝钳是利用省力的杠杆原理制成的:
1、剪口,用力相同时,剪口面积小,可以增大压强剪断铁丝。
2、整把钳是省力杠杆,可以省力。
3、胶把,表面凹凸花纹,可以增大有益摩擦
4、胶把是绝缘塑胶,可以防止发生触电事故。
参考资料
最新修订时间:2024-04-02 17:05
目录
概述
杠杆力臂
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